植物研究

苹果属植物叶片的代谢组学分析及5种成分的含量 

来源:植物研究 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-10-14

1材料仪器及试剂

1.1材料

1.2仪器

Acquity UPLC SynaptG2 HDMS系统(美国Waters公司,包括真空脱气机、二元梯度泵、自动进样器、柱温箱、二极管阵列检测器和ESI电离源Q-TOF检测器)。Dionex UitiMate 3000(Thermo Fisher科技有限公司),AL204电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司),数控超声波清洗器(KQ5200DE型,40 kHz,昆山市仪器超声有限公司),微孔滤膜0.22 μm(天津津腾有限公司),BJ150型高速多功能粉碎机(浙江湖州德清拜杰电器有限公司)。

1.3试剂

2方法

2.1样品溶液的制备

苹果属植物叶片阴干,粉碎,精密称取约0.1 g样品粉末,放至10 mL量瓶中,加入适量70%乙醇作为提取溶剂,超声30 min后冷却至室温,再加入70%乙醇定容至刻度,摇匀,静置。吸取上清液用0.22 μm微孔膜滤过,取续滤液至液相小瓶中备用。

2.2对照品溶液的制备

分别精密称取根皮苷20.30 mg、三叶苷5.60 mg、根皮素5.10 mg、芦丁9.50 mg和槲皮苷10.10 mg于10 mL量瓶中,加入适量甲醇溶解后定容至刻度,摇匀,静置,作为储备液。使用前分别精密量取适量体积的上述对照品溶液,混合,摇匀,作为混合对照品溶液。

2.3UPLC-DAD色谱条件

Waters BEH C 18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)。流动相为1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),柱温为40 ℃,体积流量为0.3 mL/min。洗脱程序:0~8 min,15%~35% B;8~10 min,35%~50% B;10~11 min,50%~100% B;11~12 min,100% B;12~13 min,100%~15% B;13~16 min,15% B。进样体积2 μL,检测波长280 nm。

2.4线性关系考察

精密量取“2.2”项下混合对照品溶液适量,用甲醇作溶剂依次稀释,配制成一系列质量浓度梯度溶液。按照“2.3”项下色谱条件测定,并以质量浓度为横坐标(X),峰面积响应值为纵坐标进行线性回归,得到槲皮苷、根皮素、根皮苷、三叶苷和芦丁的线性回归方程,见表2。

2.5定量测定

按照“2.3”项下色谱条件测定样品,并按照“2.4”项下线性回归方程分别计算样品中槲皮苷、根皮苷、根皮素、芦丁和三叶苷的量。

2.6UPLC-Q-TOF-MS检测条件

2.1 mm,1.7 μm)。流动相为1%甲酸水(A)-乙腈(B),柱温为30 ℃,体积流量0.3 mL/min。洗脱程序为0~3 min,2%~4% B;3~4 min,4%~13% B;4~6 min,13%~15% B;6~7 min,15%~21% B;7~9 min,21%~22% B;9~10 min,22%~25% B;10~15 min,25%~60% B;15~16 min,60%~80% B。进样体积2 μL。

2.6.2质谱条件 采用电喷雾正离子和负离子检测电离模式,雾化气为高纯度N 2,碰撞气为高纯度He,质量扫描范围:m/z 100~1 200。负离子模式锥孔电压40 V,毛细管电压2.4 kV,离子源温度100℃,脱溶剂气温度350 ℃,脱溶剂气体积流量900 L/h,锥孔气体积流量50 L/h,碰撞能量(CE)20~40 eV,LockMass:亮氨酸脑啡肽,m/z为554.261 5。正离子模式锥孔电压40 V,毛细管电压3.5 kV,离子源温度100℃,脱溶剂气温度350 ℃,脱溶剂气体积流量900 L/h,锥孔气体积流量50 L/h,CE 20~40 eV,LockMass:亮氨酸脑啡肽,m/z为556.277 1。

2.7数据处理

将UPLC检测得到的样品数据导入SPSS(22.0版本)进行组间含量差异分析和整体聚类分析。将经超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-Q-TOF/MS)得到的样品数据导入Waters Masslynx 4.1软件中,在MakerLynx application managerVersion 4.1编辑,进行峰识别、峰对齐、基线校正和归一化等预处理,再将处理过的数据导入Progenesis QI(美国Waters公司)软件中,输出三维数据矩阵(由保留时间、精确相对分子质量和峰面积组成),最后将得到的矩阵导入Simca-P软件(13.0版本)进行主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判别分析,对不同种系和不同产地的苹果属植物进行模式识别,寻找组间差异较大的植物代谢物。

3结果与分析

3.1UPLC检测分析结果

样品含量测定结果表明(表3),苹果属植物叶片中普遍含有根皮苷。槲皮素、根皮素和芦丁也广泛存在,三叶苷则只存在于少部分样品中。根皮苷量最高的是红花丽江山荆子(pgs-07),达17.15%;根皮素量最高的是山荆子(pgs-49),为0.11%;槲皮苷量最高的是锡金海棠(pgs-11),为0.16%;芦丁量最高的是小金海棠(pgs-46),为0.47%;三叶苷量最高的是湖北海棠(pgs-10),为1.50%。

用SPSS(22.0版本)计算苹果属植物叶片样本各组中5种成分含量分布范围,并对不同组系及不同产地的5种成分含量进行了组间含量差异分析,其结果显示(表4),样本中山荆子系中的5种成分含量均明显高于苹果系,苹果系中未能检测到三叶苷的存在;真正苹果组中的根皮苷、槲皮苷和芦丁含量高于花楸苹果组,但花楸苹果组的三叶苷含量高于真正苹果组,2组植物叶片中的根皮素含量相近;栽培种植物叶片中未检测到三叶苷存在,其他4种成分在野生种和栽培种中含量分布相近;来自北京市的样本三叶苷含量明显高于来自辽宁省兴城市的样本,其他4种成分在2个产地的植物叶片中含量分布相近。

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